JPWO2007138800A1 - Stacked balun transformer - Google Patents
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Abstract
各種のインピーダンスを有する線路に適用可能な積層型バルントランスを提供する。積層型バルントランスは、磁性体基板1と積層体2と磁性体基板3と外部電極4−1〜4−6とを備える。積層体2は、第1トランス5と第2トランス6と第1及び第2トランス5,6を外側から覆った絶縁体7とを有している。第1トランス5は1次側及び2次側コイル5−1,5−2で構成され、第2トランス6は1次側及び2次側コイル6−1,6−2で構成されている。そして、第1トランス5の1次側コイル5−1の線幅が内部電極52a側から内部電極51a側に向かって減少するように設定され、第2トランス6の2次側コイル6−2の線幅も内部電極62a側から内部電極61a側に向かって減少するように設定されている。Provided is a laminated balun transformer applicable to lines having various impedances. The multilayer balun transformer includes a magnetic substrate 1, a laminate 2, a magnetic substrate 3, and external electrodes 4-1 to 4-6. The laminated body 2 includes a first transformer 5, a second transformer 6, and an insulator 7 that covers the first and second transformers 5 and 6 from the outside. The first transformer 5 is composed of primary and secondary coils 5-1 and 5-2, and the second transformer 6 is composed of primary and secondary coils 6-1 and 6-2. The line width of the primary side coil 5-1 of the first transformer 5 is set so as to decrease from the internal electrode 52a side toward the internal electrode 51a side, and the secondary side coil 6-2 of the second transformer 6 The line width is also set so as to decrease from the internal electrode 62a side toward the internal electrode 61a side.
Description
この発明は、携帯電話機のICやテレビジョン受信機のアンテナ等の平衡−不平衡変換器として用いられる積層型バルントランスに関するものである。 The present invention relates to a laminated balun transformer used as a balance-unbalance converter such as an IC of a mobile phone or an antenna of a television receiver.
バルントランスは、図22の等価回路図で示すように、第1トランス100と第2トランス200とを有している。そして、第1トランス100を構成するコイル101,102と第2トランス200を構成するコイル201,202とを図に示すように接続することで、アンバランス端子300側のインピーダンスとバランス端子301,302側のインピーダンスとの比を1対4にしている。
従来、この種の回路構造を持つ積層型バルントランスとしては、例えば特許文献1や特許文献2に開示の技術がある。
これらの積層型バルントランスは、第1及び第2トランス100,200のコイルを形成するためのコイル用導体パターンや磁性シート及び非磁性シートを積層することで、構成されており、小型化されている点に特徴を有する。The balun transformer has a
Conventionally, as a laminated balun transformer having this type of circuit structure, for example, there are technologies disclosed in
These laminated balun transformers are configured by laminating coil conductor patterns for forming coils of the first and
しかし、上述した従来の積層型バルントランスでは、次のような問題がある。
バルントランスでは、一般に アンバランス端子側のインピーダンスを1とすると、バランス端子側のインピーダンスが、トランスの数の2乗の値になる。例えば、トランス数が1の場合には、アンバランス端子側のインピーダンスとバランス端子側のインピーダンスとの比が1対1になり、図22に示すように、トランス数が2の場合には、アンバランス端子側のインピーダンスとバランス端子側のインピーダンスとの比が1対4(2の2乗)になる。したがって、アンバランス端子に対するバランス端子側のインピーダンスの比を変えたい場合には、トランス数を変えればよいことになる。
しかしながら、アンバランス端子に対するバランス端子側のインピーダンスの比は、1、4、9、…というように、離散的な値を取り、しかも、比間の差が大きい。したがって、バランス端子側の線路が、アンバランス端子側の線路に対して、2、3、6…というようなインピーダンスの比を有する場合には、従来のバルントランスを使用することができない。すなわち、従来のバルントランスでは、汎用性に欠け、各種インピーダンスの線路に適用することができない。However, the above-described conventional laminated balun transformer has the following problems.
In a balun transformer, generally, assuming that the impedance on the unbalanced terminal side is 1, the impedance on the balanced terminal side is the square of the number of transformers. For example, when the number of transformers is 1, the ratio of the impedance on the unbalanced terminal side to the impedance on the balanced terminal side is 1: 1, and when the number of transformers is 2, as shown in FIG. The ratio between the impedance on the balance terminal side and the impedance on the balance terminal side is 1: 4 (the square of 2). Therefore, when the ratio of the impedance on the balance terminal side with respect to the unbalanced terminal is to be changed, the number of transformers may be changed.
However, the ratio of the impedance on the balance terminal side with respect to the unbalanced terminal takes discrete values such as 1, 4, 9,..., And the difference between the ratios is large. Therefore, when the line on the balance terminal side has an impedance ratio of 2, 3, 6,... With respect to the line on the unbalance terminal side, the conventional balun transformer cannot be used. That is, the conventional balun transformer lacks versatility and cannot be applied to various impedance lines.
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、各種のインピーダンスを有する線路に適用可能な積層型バルントランスを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a laminated balun transformer applicable to lines having various impedances.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、第1磁性体基板と、この第1磁性体基板上に積層され且つそれぞれが互いに向き合う1次側コイルと2次側コイルとで構成された第1トランス及び第2トランスを内包する積層体と、この積層体上に設けられた第2磁性体基板とを備える積層型バルントランスであって、第1トランスの1次側コイルの一方端をアンバランス端子とすると共に1次側コイルの他方端を第1のバランス端子とし、2次側コイルの一方端及び他方端をそれぞれグランド端子とし、第2トランスの1次側コイルの一方端を第1トランスの1次側コイルの一方端に接続すると共に1次側コイルの他方端を第1トランスの2次側コイルの他方端に接続し、第2トランスの2次側コイルの一方端を第1トランスの2次側コイルの一方端に接続すると共に2次側コイルの他方端を第2のバランス端子とし、第1トランスの1次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加又は減少するように、1次側コイルの形状を設定すると共に、第2トランスの2次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加又は減少するように、2次側コイルの形状を設定した構成とする。
かかる構成により、第1トランスの1次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加するように、1次側コイルの形状を設定すると共に、第2トランスの2次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加するように、2次側コイルの形状を設定することで、アンバランス端子側のインピーダンスと第1及び第2のバランス端子側のインピーダンスとの比を、1対3等のように、1対4よりも小さくすることができる。また、第1トランスの1次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって減少するように、1次側コイルの形状を設定すると共に、第2トランスの2次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって減少するように、2次側コイルの形状を設定することで、1対6等のように、1対4よりも大きくすることができる。In order to solve the above problems, the invention of
With this configuration, the shape of the primary side coil is set so that the line width of the primary side coil of the first transformer increases from one end side toward the other end side, and the secondary side coil of the second transformer By setting the shape of the secondary coil so that the line width increases from one end side toward the other end side, the impedance on the unbalanced terminal side and the impedance on the first and second balance terminal side Can be made smaller than 1: 4, such as 1: 3. In addition, the shape of the primary side coil is set so that the line width of the primary side coil of the first transformer decreases from one end side toward the other end side, and the secondary coil wire of the second transformer is set. By setting the shape of the secondary coil so that the width decreases from one end side toward the other end side, it can be made larger than 1: 4, such as 1: 6.
また、請求項2の発明は、第1磁性体基板と、この第1磁性体基板上に積層され且つそれぞれが互いに向き合う1次側コイルと2次側コイルとで構成された一のトランスを内包する積層体と、この積層体上に設けられた第2磁性体基板とを備える積層型バルントランスであって、トランスの1次側コイルの一方端をアンバランス端子とすると共に1次側コイルの他方端を第1のバランス端子とし、2次側コイルの一方端をグランド端子とすると共に2次側コイルの他方端を第2のバランス端子とし、トランスの1次側コイルの線幅と2次側コイルの線幅とが一方端側から他方端側に向かって増加又は減少するように、1次側コイル及び2次側コイルの形状を設定した構成とする。
かかる構成により、1次側及び2次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加するように、コイルの形状を設定することで、アンバランス端子側のインピーダンスと第1及び第2のバランス端子側のインピーダンスとの比を、1対0.5等のように、1対1よりも小さくすることができる。また、1次側及び2次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって減少するように、コイルの形状を設定することで、当該比を、1対2等のように、1対1よりも大きくすることができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a first transformer comprising a first magnetic substrate and a primary coil and a secondary coil laminated on the first magnetic substrate and facing each other. A laminated balun transformer comprising a laminated body and a second magnetic substrate provided on the laminated body, wherein one end of the primary coil of the transformer is used as an unbalanced terminal and the primary coil The other end is the first balance terminal, the one end of the secondary coil is the ground terminal, and the other end of the secondary coil is the second balance terminal. The line width and the secondary of the primary coil of the transformer The primary coil and the secondary coil are configured so that the line width of the side coil increases or decreases from one end side toward the other end side.
With this configuration, by setting the shape of the coil so that the line width of the primary and secondary coils increases from one end side to the other end side, the impedance on the unbalanced terminal side and the first and second The ratio with the impedance on the second balance terminal side can be made smaller than 1: 1 such as 1: 0.5. In addition, by setting the shape of the coil so that the line width of the primary side and secondary side coils decreases from one end side toward the other end side, the ratio is set to 1 to 2, etc. It can be larger than 1: 1.
さらに、請求項3の発明は、第1磁性体基板と、この第1磁性体基板上に積層され且つそれぞれが互いに向き合う1次側コイルと2次側コイルとで構成された第1トランスないし第nトランス(n=3以上の整数)を内包する積層体と、この積層体上に設けられた第2磁性体基板とを備える積層型バルントランスであって、第1トランスの1次側コイルの一方端をアンバランス端子とすると共に当該1次側コイルの他方端を第1のバランス端子とし、第nトランスの2次側コイルの一方端をグランド端子とすると共に当該2次側コイルの他方端を第2のバランス端子とし、第1トランスないし第n−1トランスの2次側コイルの一方端を第nトランスの2次側コイルの一方端に接続し、第2トランスないし第nトランスの1次側コイルの一方端を第1トランスの1次側コイルの一方端に接続すると共に他方端を前段のトランスの2次側コイルの他方端にそれぞれ接続し、第1トランスの1次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加又は減少するように、当該1次側コイルの形状を設定すると共に、第nトランスの2次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加又は減少するように、当該2次側コイルの形状を設定した構成とする。
かかる構成により、第1トランスの1次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加するように、1次側コイルの形状を設定すると共に、第nトランスの2次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって増加するように、2次側コイルの形状を設定することで、アンバランス端子側のインピーダンスとバランス端子側のインピーダンスとの比を、1対n2よりも小さくすることができる。また、第1トランスの1次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって減少するように、1次側コイルの形状を設定すると共に、第nトランスの2次側コイルの線幅が一方端側から他方端側に向かって減少するように、2次側コイルの形状を設定することで、1対n2よりも大きくすることができる。Furthermore, the invention according to
With this configuration, the shape of the primary side coil is set so that the line width of the primary side coil of the first transformer increases from one end side toward the other end side, and the secondary side coil of the nth transformer By setting the shape of the secondary coil so that the line width increases from one end side to the other end side, the ratio between the impedance on the unbalanced terminal side and the impedance on the balanced terminal side is set to one pair. It can be made smaller than n 2 . In addition, the shape of the primary coil is set so that the line width of the primary coil of the first transformer decreases from one end side to the other end side, and the secondary coil wire of the n-th transformer is set. By setting the shape of the secondary coil so that the width decreases from the one end side toward the other end side, it can be made larger than 1 to n 2 .
以上詳しく説明したように、この発明によれば、アンバランス端子に対するバランス端子側のインピーダンスの比を、1、4、9、…というような離散的な値だけでなく、2、3、6…等のように、実装する線路のインピーダンスに合わせた比に任意に設定することができるので、各種インピーダンスの線路に低挿入損失で実装することができる汎用性に優れた積層型バルントランスを提供することができるという優れた効果がある。 As described above in detail, according to the present invention, the ratio of the impedance on the balance terminal side to the unbalanced terminal is not limited to discrete values such as 1, 4, 9,. Therefore, it is possible to arbitrarily set the ratio according to the impedance of the line to be mounted, so that a versatile laminated balun transformer that can be mounted on a line of various impedances with low insertion loss is provided. There is an excellent effect of being able to.
1,3…磁性体基板、 2…積層体、 4−1〜4−6…外部電極、 5…第1トランス、 5−1,6−1,8−1,9−1…1次側コイル、 6…第2トランス、 5−2,6−2,8−2,9−2…2次側コイル、 7…絶縁体、 8…トランス、 51〜54,61〜64,81〜84…導体パターン、 51a〜54a,61a〜64a…内部電極、 51b〜54b,51c〜54c,61b〜64b,61c〜64c…パターン、 71〜76…絶縁体層。
DESCRIPTION OF
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明の第1実施例に係る積層型バルントランスの分解斜視図であり、図2は、積層型バルントランスの外観図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view of a multilayer balun transformer according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an external view of the multilayer balun transformer.
図2に示すように、この実施例では、積層型バルントランスを、第1磁性体基板としての磁性体基板1と、この磁性体基板1上に積層された積層体2と、この積層体2上に接着された第2磁性体基板としての磁性体基板3と、外部電極4−1〜4−6とで構成した。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, a laminated balun transformer includes a
積層体2は、図1に示すように、第1トランス5と、この第1トランス5とほぼ同構造で且つ同方向を向く第2トランス6と、これら第1及び第2トランス5,6を外側から覆った絶縁体7(図2参照)とを有している。
As shown in FIG. 1, the
絶縁体7は、例えば誘電体であって、絶縁体層71〜75を積層して成る。そして、第1及び第2トランス5,6は、このような絶縁体層71〜74上にパターン形成されている。
具体的には、第1トランス5を、積層方向で互いに向き合う1次側コイル5−1と2次側コイル5−2とで構成した。そして、1次側コイル5−1を導体パターン51と導体パターン52とで形成し、2次側コイル5−2を導体パターン53と導体パターン54とで形成した。
一方、第2トランス6も、積層方向で互いに向き合う1次側コイル6−1と2次側コイル6−2とで構成した。そして、1次側コイル6−1を導体パターン63と導体パターン64とで形成し、2次側コイル6−2を導体パターン61と導体パターン62とで形成した。The insulator 7 is a dielectric, for example, and is formed by laminating insulator layers 71 to 75. The first and
Specifically, the
On the other hand, the
ここで、第1及び第2トランス5,6の構造について詳細に説明する。
導体パターン51,64は、磁性体基板1上に積層された絶縁体層71上にフォトリソグラフィ法等によってパターン形成されている。そして、絶縁体層72が導体パターン51,64上に積層された後、導体パターン52,63が絶縁体層72上にパターン形成されている。
図3は、導体パターン51,64の平面図であり、図4は、絶縁体層72の平面図であり、図5は、導体パターン52,63の平面図であり、図6は、第1トランス5の1次側コイル5−1を展開して示す概略平面図である。
図3に示すように、導体パターン51は、内側から引き出された内部電極51aを有するパターン51bと外側のパターン51cとで形成されている。また、導体パターン52は、図5に示すように、外側に引き出された内部電極52aを有するパターン52bと内側のパターン52cとで形成されている。そして、導体パターン52のパターン52bの端部52b′と導体パターン51のパターン51cの端部51c′とが図4に示す絶縁体層72のスルーホール72aを通じて接続されている。また、パターン51cの端部51c′′とパターン52cの端部52c′とがスルーホール72bを通じて接続され、パターン52cの端部52c′′とパターン51bの端部51b′とがスルーホール72cを通じて接続されている。このようにして、内部電極51a,52aを両端とするスパイラル状の1次側コイル5−1が形成されている。Here, the structure of the first and
The
3 is a plan view of the
As shown in FIG. 3, the
ところで、この実施例では、パターン52bの線幅が最も太く、パターン51c,52cの順で線幅が細くなり、パターン51bの線幅が最も細くなるように形成されている。
すなわち、図6に示すように、第1トランス5の1次側コイル5−1を展開すると、その線幅が一方端である内部電極52a側から他方端である内部電極51a側に向かって減少する。By the way, in this embodiment, the line width of the
That is, as shown in FIG. 6, when the primary coil 5-1 of the
一方、導体パターン64は、図3に示すように、隣の導体パターン51の外側中央部(内部電極52aと対応する位置)に引き出された内部電極64aを有するパターン64bと内側のパターン64cとで形成されている。また、導体パターン63は、図5に示すように、内側から導体パターン52,63の間の中央にまで引き出された内部電極63aを有するパターン63bと外側のパターン63cとで形成されている。そして、パターン64bの端部64b′とパターン63cの端部63c′とがスルーホール72dを通じて接続されている。また、パターン63cの端部63c′′とパターン64cの端部64c′とがスルーホール72eを通じて接続され、パターン64cの端部64c′′とパターン63bの端部63b′とがスルーホール72fを通じて接続されている。このようにして、内部電極64a,63aを両端とし且つ線幅が内部電極64a側から内部電極63a側に向かって減少するスパイラル状の1次側コイル6−1が形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
また、図1に示すように、導体パターン53,62は、導体パターン52,63の上に積層された絶縁体層73上にパターン形成されている。そして、絶縁体層74が導体パターン53,62上に積層された後、導体パターン54,61が絶縁体層74上にパターン形成されている。
図7は、導体パターン53,62の平面図であり、図8は、絶縁体層74の平面図であり、図9は、導体パターン54,61の平面図であり、図10は、第2トランス6の2次側コイル6−2を展開して示す概略平面図である。
図7に示すように、導体パターン53は、内側から導体パターン53,62の間の中央にまで引き出された内部電極53aを有するパターン53bと外側のパターン5ccとで形成されている。また、導体パターン54は、隣の導体パターン61の外側中央部(内部電極62aと対応する位置)に引き出された内部電極54aを有するパターン54bと内側のパターン54cとで形成されている。そして、導体パターン54のパターン54bの端部54b′と導体パターン53のパターン53cの端部53c′とが図8に示す絶縁体層74のスルーホール74aを通じて接続されている。また、パターン53cの端部53c′′とパターン54cの端部54c′とがスルーホール74bを通じて接続され、パターン54cの端部54c′′とパターン53bの端部53b′とがスルーホール74cを通じて接続されている。このようにして、内部電極54a,53aを両端とし且つ線幅が内部電極54a側から内部電極53a側に向かって減少するスパイラル状の2次側コイル5−2が形成されている。As shown in FIG. 1, the
7 is a plan view of the
As shown in FIG. 7, the
一方、導体パターン62は、図7に示すように、外側に引き出された内部電極62aを有するパターン62bと内側のパターン62cとで形成されている。また、導体パターン61は、図9に示すように、内側から引き出された内部電極61aを有するパターン61bと外側のパターン61cとで形成されている。そして、パターン62bの端部62b′とパターン61cの端部61c′とがスルーホール74dを通じて接続されている。また、パターン61cの端部61c′′とパターン62cの端部62c′とがスルーホール74eを通じて接続され、パターン62cの端部62c′′とパターン61bの端部61b′とがスルーホール74fを通じて接続されている。このようにして、内部電極62a,61aを両端とするスパイラル状の2次側コイル6−2が形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the
ところで、この実施例では、パターン62bの線幅が最も太く、パターン61c,62cの順で線幅が細くなり、パターン61bの線幅が最も細くなるように形成されている。
すなわち、図10に示すように、第2トランス6の2次側コイル6−2を展開すると、その線幅が一方端である内部電極62a側から他方端である内部電極61a側に向かって減少するように、2次側コイル6−2の形状を設定してある。
そして、図1に示すように、絶縁体層75が導体パターン54,61の上に積層され、磁性体基板3がこの絶縁体層75の上に接着されている。By the way, in this embodiment, the line width of the
That is, as shown in FIG. 10, when the secondary coil 6-2 of the
As shown in FIG. 1, the
外部電極4−1〜4−6は、上記のような構造のチップ体の側面に形成されている。
具体的には、外部電極4−1が導体パターン52,64の内部電極52a,64aの両方に電気的に接続され、外部電極4−2が導体パターン51の内部電極51aに電気的に接続されている。そして、外部電極4−3が導体パターン61の内部電極61aに電気的に接続され、外部電極4−4が導体パターン53,63の内部電極53a,63aの両方に電気的に接続されると共に、外部電極4−5が導体パターン54,62の内部電極54a,62aの両方に電気的に接続されている。The external electrodes 4-1 to 4-6 are formed on the side surface of the chip body having the above structure.
Specifically, the external electrode 4-1 is electrically connected to both the
図11は、第1及び第2トランス5,6の電気的構造を示す模式図である。
上記のような導体パターン同士の接続や外部電極4−1〜4−6と内部電極との接続によって、電気的構造は、図11に示すような回路構造となる。
すなわち、第1トランス5の1次側コイル5−1の内部電極52aに接続した外部電極4−1をアンバランス端子とすると共に、内部電極51aに接続した外部電極4−2を第1のバランス端子とする。そして、2次側コイル5−2の両端となる内部電極53a,54aに接続された外部電極4−4,4−5をグランド端子とする。また、第2トランス6の1次側コイル6−1の内部電極64aが1次側コイルの内部電極52aに接続している。そして、内部電極63aが、外部電極4−4を通じて、第1トランス5の2次側コイル5−2の内部電極53aに接続している。そして、2次側コイル6−2の内部電極62aが第1トランス5の2次側コイル5−2の内部電極54aに接続している。また、2次側コイル6−2の内部電極61aに接続した外部電極4−3を第2のバランス端子とする。
かかる回路構造は、図22に示した1対4型のバルントランスと同構造である。しかし、この実施例の積層型バルントランスは、図6及び図10に示したように、第1トランス5の1次側コイル5−1の線幅が内部電極52a側から内部電極51a側に向かって減少するように設定され、第2トランス6の2次側コイル6−2の線幅が内部電極62a側から内部電極61a側に向かって減少するように設定されているので、図1において、アンバランス端子である外部電極4−1側のインピーダンスと第1及び第2のバランス端子である外部電極4−2,4−3側のインピーダンスとの比を1対4でなく、1対5や1対6等のように、1対4よりも大きくすることができる。FIG. 11 is a schematic diagram showing the electrical structure of the first and
By connecting the conductor patterns as described above or connecting the external electrodes 4-1 to 4-6 and the internal electrodes, the electrical structure becomes a circuit structure as shown in FIG.
In other words, the external electrode 4-1 connected to the
Such a circuit structure is the same as the one-to-four balun transformer shown in FIG. However, in the laminated balun transformer of this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 10, the line width of the primary coil 5-1 of the
次に、この実施例の積層型バルントランスが示す作用及び効果について説明する。
図12は、積層型バルントランスを線路上に実装した状態を示す平面図である。
図12において、信号ラインA1とグランドラインA2とで成る線路Aの特性インピーダンスが50Ωで、信号ラインB1,B2とグランドラインB3とで成る線路Bの特性インピーダンスが200Ωの場合には、図22に示した1対4型の積層型バルントランスを用いることができる。
しかし、実際の線路では、線路A側と線路B側との特性インピーダンスの比が1対4にならず、1対4から大きくずれた比になる場合が多い。このような線路に従来の積層型バルントランスを実装しても、適正なバランス特性を得ることができず、その挿入損失が大きい。
これに対して、この実施例の積層型バルントランスでは、上記のように、アンバランス端子である外部電極4−1側のインピーダンスと第1及び第2のバランス端子である外部電極4−2,4−3側のインピーダンスとの比を1対6に設定することで、挿入損失の少ない実装が可能となる。
具体的には、第1トランス5の1次側コイル5−1の線幅と第2トランス6の2次側コイル6−2の線幅の変化を適宜設定し、外部電極4−1側のインピーダンスと外部電極4−2,4−3側のインピーダンスとの比を1対6に設定する。そして、かかる設定状態で、図12に示すように、アンバランス端子である外部電極4−1を線路A側の信号ラインA1に接続すると共に、外部電極4−5をグランドラインA2に接続し、第1及び第2のバランス端子である外部電極4−2,4−3を線路B側の信号ラインB1,B2に接続すると共に、外部電極4−4をグランドラインB3に接続する。これにより、積層型バルントランスが適正なバランス特性を示す。Next, operations and effects of the laminated balun transformer of this embodiment will be described.
FIG. 12 is a plan view showing a state in which the laminated balun transformer is mounted on the line.
In FIG. 12, when the characteristic impedance of the line A composed of the signal line A1 and the ground line A2 is 50Ω and the characteristic impedance of the line B composed of the signal lines B1 and B2 and the ground line B3 is 200Ω, FIG. The shown one-to-four type stacked balun transformer can be used.
However, in an actual line, the ratio of the characteristic impedance between the line A side and the line B side is not 1: 4, and is often greatly different from 1: 4. Even if a conventional multilayer balun transformer is mounted on such a line, an appropriate balance characteristic cannot be obtained, and the insertion loss is large.
On the other hand, in the multilayer balun transformer of this embodiment, as described above, the impedance on the side of the external electrode 4-1 that is an unbalanced terminal and the external electrodes 4-2 that are the first and second balanced terminals. By setting the ratio to the impedance on the 4-3 side to 1: 6, mounting with a small insertion loss is possible.
Specifically, the change in the line width of the primary side coil 5-1 of the
発明者は、かかる想定を確認すべく、シミュレーションを行った。
シミュレーションでは、まず、第1トランス5の1次側コイル5−1と第2トランス6の2次側コイル6−2との線幅に図6や図10に示したような変化をつけず、線幅を均一にした1対4型の積層型バルントランスを50Ω線路Aと300Ωの線路B間に実装して、470MHz,750MHz,790MHzの高周波に対する挿入損失(dB)を計算した。すると、この1対4型の積層型バルントランスでは、470MHz,750MHz,790MHzの各高周波に対して、−0.894dB,−1.052dB,−1.085dBの挿入損失であった。
次に、第1トランス5の1次側コイル5−1と第2トランス6の2次側コイル6−2との線幅に図6や図10に示したような変化をつけてインピーダンス比を1対6にしたこの実施例の積層型バルントランスを50Ω線路Aと300Ωの線路B間に実装して、470MHz,750MHz,790MHzの高周波に対する挿入損失(dB)を計算した。すると、この実施例の積層型バルントランスでは、470MHz,750MHz,790MHzの各高周波に対して、−0.864dB,−0.909dB,−0.923dBの挿入損失であり、挿入損失が極めて小さくなることが確認された。The inventor performed a simulation to confirm this assumption.
In the simulation, first, the line width between the primary side coil 5-1 of the
Next, the impedance ratio is set by changing the line width between the primary side coil 5-1 of the
以上のように、この実施例の積層型バルントランスによれば、アンバランス端子に対するバランス端子側のインピーダンスの比を、5、6、7…等のように、実装する線路のインピーダンスに合わせた比に任意に設定することができるので、各種インピーダンスの線路に低挿入損失で実装することができる。
なお、この実施例では、第1トランス5の1次側コイル5−1と第2トランス6の2次側コイル6−2だけでなく、第1トランス5の2次側コイル5−2や第2トランス6の1次側コイル6−1の線幅にも、図6や図10に示すような変化をつけた積層型バルントランスを例示したが、1次側コイル5−1と2次側コイル6−2にだけ、線幅の変化をつけ、2次側コイル5−2や1次側コイル6−1の線幅を均一した積層型バルントランスでも、この実施例とほぼ同様の作用及び効果を奏する。As described above, according to the laminated balun transformer of this embodiment, the ratio of the impedance on the balance terminal side with respect to the unbalanced terminal is a ratio that matches the impedance of the line to be mounted, such as 5, 6, 7,. Therefore, it can be mounted with low insertion loss on lines of various impedances.
In this embodiment, not only the primary coil 5-1 of the
次に、この発明の第2実施例について説明する。
図13は、この発明の第2実施例に係る積層型バルントランスの分解斜視図であり、図14は、1次側コイル8−1の下層の導体パターンを示す平面図であり、図15は、中間の絶縁体層72を示す平面図であり、図16は、1次側コイル8−1の上層の導体パターンを示す平面図であり、図17は、2次側コイル8−2の下層の導体パターンを示す平面図であり、図18は、中間の絶縁体層74を示す平面図であり、図19は、2次側コイル8−2の上層の導体パターンを示す平面図である。Next explained is the second embodiment of the invention.
13 is an exploded perspective view of the multilayer balun transformer according to the second embodiment of the present invention, FIG. 14 is a plan view showing a conductor pattern in the lower layer of the primary side coil 8-1, and FIG. FIG. 16 is a plan view showing an upper conductor pattern of the primary coil 8-1 and FIG. 17 is a lower layer of the secondary coil 8-2. FIG. 18 is a plan view showing an
図13に示すように、この実施例の積層型バルントランスは、一のトランス8を内包した積層体2を磁性体基板1,3で挟み、側面に4つの4−1〜4−4を取り付けた構成になっている。
具体的には、トランス8を、上下で向かい合う1次側コイル8−1と2次側コイル8−2とで構成し、1次側コイル8−1を導体パターン81と導体パターン82とで形成し、2次側コイル8−2を導体パターン83と導体パターン84とで形成した。
図14に示すように、導体パターン81は、内側から引き出された内部電極81aを有するパターン81bと外側のパターン81cとで形成されている。また、導体パターン82は、図16に示すように、外側に引き出された内部電極82aを有するパターン82bと内側のパターン82cとで形成されている。そして、導体パターン82のパターン82bの端部82b′と導体パターン81のパターン81cの端部81c′とが図15に示す絶縁体層72のスルーホール72aを通じて接続されている。また、パターン81cの端部81c′′とパターン82cの端部82c′とがスルーホール72bを通じて接続され、パターン82cの端部82c′′とパターン81bの端部81b′とがスルーホール72cを通じて接続されている。このようにして、内部電極81a,82aを両端とするスパイラル状の1次側コイル8−1が形成されている。As shown in FIG. 13, in the laminated balun transformer of this embodiment, a
Specifically, the
As shown in FIG. 14, the
かかる1次側コイル8−1においても、パターン82bの線幅が最も太く、パターン81c,82cの順で線幅が細くなり、パターン81bの線幅が最も細くなるように形成され、一方端である内部電極82a側から他方端である内部電極81a側に向かって細くなっている。
The primary side coil 8-1 is also formed so that the line width of the
一方、導体パターン83,84は、図13に示すように、絶縁体層73を介して導体パターン81,82の上方に配されている。
図17に示すように、導体パターン83は、内側から引き出された内部電極83aを有するパターン83bと外側のパターン83cとで形成されている。また、導体パターン84は、図19に示すように、外側に引き出された内部電極84aを有するパターン84bと内側のパターン84cとで形成されている。そして、導体パターン84のパターン84bの端部84b′と導体パターン83のパターン83cの端部83c′とが図18に示す絶縁体層74のスルーホール74aを通じて接続されている。また、パターン83cの端部83c′′とパターン84cの端部84c′とがスルーホール74bを通じて接続され、パターン84cの端部84c′′とパターン83bの端部83b′とがスルーホール74cを通じて接続されている。このようにして、内部電極83a,84aを両端とするスパイラル状の2次側コイル8−2が形成されている。On the other hand, the
As shown in FIG. 17, the
かかる2次側コイル8−2においても、パターン84bの線幅が最も太く、パターン83c,84cの順で線幅が細くなり、パターン83bの線幅が最も細くなるように形成され、一方端である内部電極84a側から他方端である内部電極83a側に向かって細くなっている。
The secondary coil 8-2 is also formed so that the line width of the
そして、図13に示すように、外部電極4−1が導体パターン82の内部電極82aに電気的に接続し、外部電極4−2が導体パターン81の内部電極81aに電気的に接続している。そして、外部電極4−3が導体パターン83の内部電極83aに電気的に接続し、外部電極4−4が導体パターン84の内部電極84aに電気的に接続している。
As shown in FIG. 13, the external electrode 4-1 is electrically connected to the
図20は、第2実施例の積層型バルントランスの等価回路図である。
図20に示すように、1次側コイル8−1の内部電極82aに接続した外部電極4−1をアンバランス端子とすると共に、内部電極81aに接続した外部電極4−2を第1のバランス端子とする。そして、2次側コイル8−2の内部電極83aに接続した外部電極4−3を第2のバランス端子とすると共に、内部電極84aに接続した外部電極4−4をグランド端子とすることで、1対1型のバルントランスと同構造になる。
しかし、この実施例の積層型バルントランスは、トランス8の1次側コイル8−1の線幅が内部電極82a側から内部電極81a側に向かって減少するように設定され、2次側コイル8−2の線幅も、内部電極84a側から内部電極83a側に向かって減少するように設定されているので、アンバランス端子である外部電極4−1側のインピーダンスと第1及び第2のバランス端子である外部電極4−2,4−3側のインピーダンスとの比を1対1でなく、1対1.5や1対2.0等のように、1対1よりも大きくすることができる。FIG. 20 is an equivalent circuit diagram of the multilayer balun transformer of the second embodiment.
As shown in FIG. 20, the external electrode 4-1 connected to the
However, the laminated balun transformer of this embodiment is set so that the line width of the primary coil 8-1 of the
逆に、外部電極4−2をアンバランス端子とすると共に、外部電極4−3をグランド端子とし、外部電極4−1,4−4を第1及び第2のバランス端子とすることで、アンバランス端子である外部電極4−2側のインピーダンスと第1及び第2のバランス端子である外部電極4−1,4−4側のインピーダンスとの比を1対1でなく、1対0.75や1対0.5等のように、1対1よりも小さくすることができる。
その他の構成,作用及び効果は上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。Conversely, the external electrode 4-2 is used as an unbalanced terminal, the external electrode 4-3 is used as a ground terminal, and the external electrodes 4-1 and 4-4 are used as first and second balanced terminals. The ratio of the impedance on the side of the external electrode 4-2 that is the balance terminal to the impedance on the side of the external electrodes 4-1 and 4-4 that is the first and second balance terminals is not 1: 1, but 1: 0.75. It can be made smaller than 1: 1, such as 1 to 0.5.
Since other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
次に、この発明の第3実施例について説明する。
図21は、この発明の第3実施例に係る積層型バルントランスの等価回路図である。
この実施例は、図1に示した積層型バルントランスのごとく、磁性体基板1,3間に積層体2を挟み、その側面に外部電極4−1〜4−6を取り付けた構成において、図21に示すように、n(n=3以上の整数)個の第1トランス9(1)〜第nトランス9(n)を積層体2に内包した。Next explained is the third embodiment of the invention.
FIG. 21 is an equivalent circuit diagram of the multilayer balun transformer according to the third embodiment of the present invention.
In this embodiment, like the laminated balun transformer shown in FIG. 1, the
具体的には、第1トランス9(1)の1次側コイル9−1の左方端を外部電極4−1に接続して、アンバランス端子とすると共に、右方端を外部電極4−2に接続して第1のバランス端子とした。また、最終段の第nトランス9(n)では、2次側コイル9−2の左方端を外部電極4−5に接続してグランド端子とすると共に、右方端を外部電極4−3に接続して、第2のバランス端子とした。
そして、第1トランス9(1)〜第n−1トランス9(n−1)の各2次側コイル9−2の左方端を第nトランス9(n)の2次側コイル9−2の左方端に接続した。すなわち、第1トランス9(1)〜第nトランス9(n)のすべての2次側コイル9−2の左方端を外部電極4−5に接続して、グランド端子とした。また、第2トランス9(2)〜第nトランス9(n)の1次側コイル9−1の左方端を第1トランス9(1)の1次側コイル9−1の左方端に接続した。すなわち、第1トランス9(1)〜第nトランス9(n)の全ての1次側コイル9−1の左方端を外部電極4−1に接続して、アンバランス端子とした。そして、第2トランス9(2)〜第nトランス9(n)の1次側コイル9−1の右方端を前段のトランス9(1)〜9(n−1)の2次側コイル9−2の右方端にそれぞれ接続した。Specifically, the left end of the primary side coil 9-1 of the first transformer 9 (1) is connected to the external electrode 4-1, to make an unbalanced terminal, and the right end is connected to the external electrode 4-. 2 was used as the first balance terminal. In the final stage n-th transformer 9 (n), the left end of the secondary coil 9-2 is connected to the external electrode 4-5 to serve as a ground terminal, and the right end is connected to the external electrode 4-3. To be a second balance terminal.
The left end of each secondary coil 9-2 of the first transformer 9 (1) to n-1 transformer 9 (n-1) is connected to the secondary coil 9-2 of the nth transformer 9 (n). Connected to the left end of That is, the left ends of all the secondary coils 9-2 of the first transformer 9 (1) to the n-th transformer 9 (n) were connected to the external electrode 4-5 to form a ground terminal. Further, the left end of the primary side coil 9-1 of the second transformer 9 (2) to the nth transformer 9 (n) is connected to the left end of the primary side coil 9-1 of the first transformer 9 (1). Connected. That is, the left ends of all the primary side coils 9-1 of the first transformer 9 (1) to the n-th transformer 9 (n) were connected to the external electrode 4-1, thereby forming an unbalanced terminal. The right side end of the primary side coil 9-1 of the second transformer 9 (2) to nth transformer 9 (n) is connected to the
かかる電気回路構造において、1次側及び2次側コイル9−1,9−2の線幅が均一であるならば、この積層型バルントランスは、1対n2 型の積層型バルントランスであるが、この実施例においても、上記第1及び第2実施例と同様に、第1トランス9(1)の1次側コイル9−1の線幅を左方端側から右方端側に向かって増加又は減少するように設定し、第nトランス9(n)の2次側コイル9−2の線幅を左方端側から右方端側に向かって増加又は減少するように設定してある。すなわち、これらのコイルの線幅を、アンバランス端子側から第1及び第2のバランス端子側に向かって増加又は減少させている。
これにより、第1トランス9(1)の1次側コイル9−1及び第nトランス9(n)の2次側コイル9−2の線幅をアンバランス端子側から第1及び第2のバランス端子側に向かって増加させる構造にすると、外部電極4−1側のインピーダンスと外部電極4−2,4−3側のインピーダンスとの比を、1対n2よりも小さくすることができる。また、逆に、線幅をアンバランス端子側から第1及び第2のバランス端子側に向かって減少させる構造にすると、外部電極4−1側のインピーダンスと外部電極4−2,4−3側のインピーダンスとの比を、1対n2よりも大きくすることができる。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1及び第2実施例と同様であるので、その記載は省略する。In such an electric circuit structure, if the line widths of the primary side and secondary side coils 9-1 and 9-2 are uniform, this laminated balun transformer is a 1-to-n 2 laminated balun transformer. However, in this embodiment as well, as in the first and second embodiments, the line width of the primary coil 9-1 of the first transformer 9 (1) is changed from the left end side toward the right end side. The line width of the secondary coil 9-2 of the nth transformer 9 (n) is set so as to increase or decrease from the left end side to the right end side. is there. That is, the line width of these coils is increased or decreased from the unbalanced terminal side toward the first and second balanced terminal sides.
As a result, the line widths of the primary side coil 9-1 of the first transformer 9 (1) and the secondary side coil 9-2 of the nth transformer 9 (n) are changed from the unbalanced terminal side to the first and second balances. If the structure increases toward the terminal side, the ratio of the impedance on the external electrode 4-1 side and the impedance on the external electrodes 4-2 and 4-3 side can be made smaller than 1: 2 . Conversely, when the line width is reduced from the unbalanced terminal side toward the first and second balanced terminal sides, the impedance on the external electrode 4-1 side and the external electrode 4-2, 4-3 side The ratio to the impedance can be larger than 1 to n 2 .
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記第1実施例では、アンバランス端子側から第1及び第2のバランス端子側に向かって線幅を減少させたコイルを適用した積層型バルントランスを例示したが、これに限定されるものではなく、線幅をアンバランス端子側から第1及び第2のバランス端子側に増加させたコイルを適用した積層型バルントランスもこの発明の範囲に含まれることは勿論である。In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary of invention.
For example, in the first embodiment, the laminated balun transformer is illustrated in which the coil whose line width is reduced from the unbalanced terminal side toward the first and second balanced terminal sides is illustrated, but the present invention is not limited thereto. Of course, a laminated balun transformer to which a coil whose line width is increased from the unbalanced terminal side to the first and second balanced terminal sides is also included in the scope of the present invention.
Claims (3)
上記第1トランスの1次側コイルの一方端をアンバランス端子とすると共に当該1次側コイルの他方端を第1のバランス端子とし、2次側コイルの一方端及び他方端をそれぞれグランド端子とし、上記第2トランスの1次側コイルの一方端を第1トランスの1次側コイルの上記一方端に接続すると共に当該1次側コイルの他方端を第1トランスの2次側コイルの上記他方端に接続し、第2トランスの2次側コイルの一方端を第1トランスの2次側コイルの上記一方端に接続すると共に当該2次側コイルの他方端を第2のバランス端子とし、
上記第1トランスの1次側コイルの線幅が上記一方端側から上記他方端側に向かって増加又は減少するように、当該1次側コイルの形状を設定すると共に、上記第2トランスの2次側コイルの線幅が上記一方端側から上記他方端側に向かって増加又は減少するように、当該2次側コイルの形状を設定した、
ことを特徴とする積層型バルントランス。A laminated body including a first transformer and a second transformer which are composed of a first magnetic substrate and a primary coil and a secondary coil which are laminated on the first magnetic substrate and face each other; A laminated balun transformer comprising a second magnetic substrate provided on the laminated body,
One end of the primary coil of the first transformer is used as an unbalanced terminal, the other end of the primary coil is used as a first balance terminal, and one end and the other end of the secondary coil are used as ground terminals. The one end of the primary side coil of the second transformer is connected to the one end of the primary side coil of the first transformer, and the other end of the primary side coil is connected to the other end of the secondary side coil of the first transformer. One end of the secondary coil of the second transformer is connected to the one end of the secondary coil of the first transformer and the other end of the secondary coil is the second balance terminal.
The shape of the primary coil is set so that the line width of the primary coil of the first transformer increases or decreases from the one end side toward the other end side. The shape of the secondary coil was set so that the line width of the secondary coil increased or decreased from the one end side toward the other end side,
A laminated balun transformer characterized by this.
上記トランスの1次側コイルの一方端をアンバランス端子とすると共に当該1次側コイルの他方端を第1のバランス端子とし、2次側コイルの一方端をグランド端子とすると共に当該2次側コイルの他方端を第2のバランス端子とし、
上記トランスの1次側コイルの線幅と2次側コイルの線幅とが上記一方端側から上記他方端側に向かって増加又は減少するように、当該1次側コイル及び2次側コイルの形状を設定した、
ことを特徴とする積層型バルントランス。A first magnetic substrate, a laminated body including one transformer laminated on the first magnetic substrate and each of which is composed of a primary coil and a secondary coil facing each other; and on the laminated body A laminated balun transformer comprising a second magnetic substrate provided on the substrate,
One end of the primary coil of the transformer is used as an unbalanced terminal, the other end of the primary coil is used as a first balance terminal, and one end of the secondary coil is used as a ground terminal. The other end of the coil is the second balance terminal,
The primary side coil and the secondary side coil of the transformer so that the line width of the primary side coil and the secondary side coil of the transformer increase or decrease from the one end side toward the other end side. Set the shape,
A laminated balun transformer characterized by this.
上記第1トランスの1次側コイルの一方端をアンバランス端子とすると共に当該1次側コイルの他方端を第1のバランス端子とし、上記第nトランスの2次側コイルの一方端をグランド端子とすると共に当該2次側コイルの他方端を第2のバランス端子とし、上記第1トランスないし第n−1トランスの2次側コイルの一方端を第nトランスの2次側コイルの上記一方端に接続し、上記第2トランスないし第nトランスの1次側コイルの一方端を第1トランスの1次側コイルの上記一方端に接続すると共に他方端を前段のトランスの2次側コイルの他方端にそれぞれ接続し、
上記第1トランスの1次側コイルの線幅が上記一方端側から上記他方端側に向かって増加又は減少するように、当該1次側コイルの形状を設定すると共に、上記第nトランスの2次側コイルの線幅が上記一方端側から上記他方端側に向かって増加又は減少するように、当該2次側コイルの形状を設定した、
ことを特徴とする積層型バルントランス。A first transformer to an n-th transformer (n = 3 or more integer) composed of a first magnetic substrate and a primary coil and a secondary coil laminated on the first magnetic substrate and facing each other ) And a second magnetic substrate provided on the laminate, and a laminated balun transformer,
One end of the primary coil of the first transformer is used as an unbalanced terminal, the other end of the primary coil is used as a first balance terminal, and one end of the secondary coil of the n-th transformer is used as a ground terminal. And the other end of the secondary coil as the second balance terminal, and one end of the secondary coil of the first to n-1 transformers is the one end of the secondary coil of the nth transformer. And one end of the primary coil of the second transformer to the n-th transformer is connected to the one end of the primary coil of the first transformer and the other end of the secondary coil of the previous transformer is connected to the other end of the secondary transformer. Connect each to the end,
The shape of the primary coil is set so that the line width of the primary coil of the first transformer increases or decreases from the one end side toward the other end side. The shape of the secondary coil was set so that the line width of the secondary coil increased or decreased from the one end side toward the other end side,
A laminated balun transformer characterized by this.
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